Comptonov pojav

Iz MaFiRaWiki

Ta članek ali del članka je v delu. Veseli bomo, če ga boste dopolnili in popravili.

Kaj pomeni to opozorilo?

Comptonov pojav ali Comptonovo sipanje je sipanje svetlobe na šibko vezanem elektronu. Pri dovolj kratkih valovnih dolžinah (t.j. fotoni z veliko energije) je vezavna energija zanemarljiva in lahko obravnavamo elektron kot prost. Tako gre za trk fotona z mirujočim elektronom. Pred trkom ima foton energijo

E = h\,\nu = \frac{h\,c}{\lambda}

in gibalno količino

p = \frac{E}{c}.

Po trku se foton giblje pod kotom θ glede na prvotno smer (smer x) z energijo E', ki je manjša od E. Razliko pridobi elektron, ki je imel pred trkom le mirovno energijo mec2, po trku pa se pod kotom φ giblje s polno energijo Ee. Energija oz. valovna dolžina fotona po trku je odvisna od sipalnega kota θ:

\frac{1}{E'} - \frac{1}{E} = \frac{1}{m_e\,c^2}(1 - cos\theta)\, (Izpeljava)
\lambda' - \lambda = \frac{h}{m_e\,c}(1 - cos\theta),

kjer je h Planckova konstanta, me masa elektrona in c hitrost svetlobe v praznem prostoru.

Konstanata \lambda_c = \frac{h}{m\,c} se imenuje Comptonova valovna dolžina, m je masa poljubnega delca.

Comptonova valovna dolžina za elektron ima vrednost 2,426\cdot 10^{-12} m.

Osebna orodja